L'isolement géographique est un facteur crucial dans la spéciation car il crée des barrières qui empêchent le flux génétique entre les populations d'une même espèce. Lorsque les populations sont séparées par des barrières géographiques, telles que des montagnes, des rivières ou des océans, elles ne peuvent pas se croiser. Au fil du temps, ces populations isolées peuvent diverger génétiquement et devenir isolées sur le plan reproductif. Ce processus de spéciation allopatrique est un mécanisme majeur pour la formation de nouvelles espèces.

Il existe de nombreux exemples d’isolement géographique conduisant à la spéciation. Par exemple, les pinsons de Darwin observés par Charles Darwin lors de son voyage sur le HMS Beagle illustrent la spéciation allopatrique. Les différentes espèces de pinsons de Darwin ont divergé d'un ancêtre commun au fur et à mesure qu'elles colonisaient les différentes îles de l'archipel des Galapagos. Avec l'isolement géographique, la sélection naturelle a joué un rôle important dans les variations observées dans la morphologie de leur corps, notamment au sein de la structure de leur bec, en réponse aux niches écologiques spécifiques rencontrées sur chaque île.

L’isolement géographique n’est cependant pas une condition absolue pour la spéciation. La spéciation sympatrique et la spéciation parapatrique sont deux processus distincts de spéciation qui peuvent se produire en l'absence d'isolement géographique complet.